二氧化钛(TiO2)以其价格低廉、无毒、化学性质稳定和催化效率高等优点，在光电转化和光催化领域倍受关注。由于TiO2的禁带宽度较大，只能被紫外光激发，且光生电子和空穴易复合，因此限制了其在光催化领域的广泛应用。因此，通过多种手段对TiO2催化剂进行改性，提高TiO2的光催化效率是将这一技术推向实际应用的重要环节。二氧化钛的改性已被证明是提高光催化活性的简单有效的途径。 本文使用不同的方法对TiO2光催化剂进行改性，采用溶胶—凝胶法合成了TiO2，通过高温锻烧处理的合成路线，找到形成TiO2锐钛矿相和金红石相混晶的最佳的温度；采用球磨法，以六次甲基四胺(HMT)为氮源掺杂TiO2；采用光催化还原法制备Ag掺杂TiO2。本文还选择了不同掺杂金属制成具有钙钛矿结构(ABO3)的钛酸盐；再通过掺杂其他金属离子，改变其A位和B位离子，并寻找最佳的掺杂量。详细研究了反应条件对产物的晶相，晶化程度，光催化活性等的影响。使用XRD、TG、SEM等手段对催化剂结构和性能进行了表征，并研究了它们对亚甲基兰的光催化降解性能。 (1)用溶胶—凝胶法合成TiO2煅烧温度有一个最佳值550℃，可形成锐钛矿和金红石两种晶相的混晶，煅烧温度过低或过高催化剂的活性都有所下降，不利于光催化反应。 (2)在日光和紫外光下，球磨法制备的N掺杂TiO2光催化剂较未掺杂TiO2混晶的光催化效率有很大增强，10％的N掺杂量为最佳。 (3)在日光下，光催化还原法制备的Ag掺杂TiO2光催化剂较未掺杂TiO2混晶的光催化效率提高不大，但在紫外光下，却有很大的提高。 (4)用溶胶—凝胶法合成的SrTiO3、NiTiO3、Ce2TiO5、La2TiO5、CoTiO3、ZnTiO3六类钙钛矿结构光催化剂，除了CoTiO3以外都有比较好的光催化性能，尤其以SrTiO3最佳。 (5)用溶胶—凝胶法合成的Zr：SrTiO3与Ba：SrTiO3光催化剂中，Zr4+与Ba2+的掺杂可以有效提高催化剂的光催化效率。但它有一个最佳掺杂量，高于或低于这个最佳掺杂量，催化剂的催化性能有所降低。在本实验中，8％Zr：SrTiO3与6％Ba：SrTiO3最佳。